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技術(shù)文章
影響ELISA試驗(yàn)效果常見(jiàn)問(wèn)題原因分析及解決辦法
點(diǎn)擊次數(shù)：5745 發(fā)布時(shí)間：2011-6-22
ELISA概念、原理及操作步驟
ELISA是酶聯(lián)接免疫吸附劑測(cè)定（ Enzyme-Linked Immunosorbnent Assay ）的簡(jiǎn)稱。它是繼免疫熒光和放射免疫技術(shù)之后發(fā)展起來(lái)的一種免疫酶技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)自70年代初問(wèn)世以來(lái)，發(fā)展十分迅速，目前已被廣泛用于生物學(xué)和醫(yī)學(xué)科學(xué)的許多領(lǐng)域。
（一） 原理
ELISA是以免疫學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)，將抗原、抗體的特異性反應(yīng)與酶對(duì)底物的催化作用相結(jié)合起來(lái)的一種敏感性很高的試驗(yàn)技術(shù)。由于抗原、抗體的反應(yīng)在一種固相載體──聚苯乙烯微量滴定板的孔中進(jìn)行，每加入一種試劑孵育后，可通過(guò)洗滌除去多余的游離反應(yīng)物，從而保證試驗(yàn)結(jié)果的特異性與穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)不同的設(shè)計(jì)，具體的方法步驟可有多種。即:用于檢測(cè)抗體的間接法（圖a）、用于檢測(cè)抗原的雙抗體夾心法（圖b）以及用于檢測(cè)小分子抗原或半抗原的抗原競(jìng)爭(zhēng)法等等。比較常用的是ELISA雙抗體夾心法及ELISA間接法。
ELISA是以免疫學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)，將抗原、抗體的特異性反應(yīng)與酶對(duì)底物的催化作用相結(jié)合起來(lái)的一種敏感性很高的試驗(yàn)技術(shù)。由于抗原、抗體的反應(yīng)在一種固相載體──聚苯乙烯微量滴定板的孔中進(jìn)行，每加入一種試劑孵育后，可通過(guò)洗滌除去多余的游離反應(yīng)物，從而保證試驗(yàn)結(jié)果的特異性與穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)不同的設(shè)計(jì)，具體的方法步驟可有多種。即:用于檢測(cè)抗體的間接法（圖a）、用于檢測(cè)抗原的雙抗體夾心法（圖b）以及用于檢測(cè)小分子抗原或半抗原的抗原競(jìng)爭(zhēng)法等等。比較常用的是ELISA雙抗體夾心法及ELISA間接法。
（二） 操作步驟
方法一 用于檢測(cè)未知抗原的雙抗體夾心法:
1. 包被：用0.05M，pH9.6碳酸鹽包被緩沖液將抗體稀釋至蛋白質(zhì)含量為1～10μg／ml。在每個(gè)聚苯乙烯板的反應(yīng)孔中加0.1ml，4℃過(guò)夜。次日，棄去孔內(nèi)溶液，用洗滌緩沖液洗3次，每次3分鐘。（簡(jiǎn)稱洗滌，下同）。
2. 加樣：加一定稀釋的待檢樣品0.1ml于上述已包被之反應(yīng)孔中，置37℃孵育1小時(shí)。然后洗滌。（同時(shí)做空白孔，陰性對(duì)照孔及陽(yáng)性對(duì)照孔）。
3. 加酶標(biāo)抗體：于各反應(yīng)孔中，加入新鮮稀釋的酶標(biāo)抗體（經(jīng)滴定后的稀釋度）0.1ml。37℃孵育0.5～1小時(shí)，洗滌。
4. 加底物液顯色：于各反應(yīng)孔中加入臨時(shí)配制的TMB底物溶液0.1ml，37℃10～30分鐘。
5. 終止反應(yīng)：于各反應(yīng)孔中加入2M硫酸0.05ml。
6. 結(jié)果判定：可于白色背景上，直接用肉眼觀察結(jié)果：反應(yīng)孔內(nèi)顏色越深，陽(yáng)性程度越強(qiáng)，陰性反應(yīng)為無(wú)色或極淺，依據(jù)所呈顏色的深淺，以“+”、“-”號(hào)表示。也可測(cè)O·D值：在ELISA檢測(cè)儀上，于450nm（若以ABTS顯色，則410nm）處，以空白對(duì)照孔調(diào)零后測(cè)各孔O·D值，若大于規(guī)定的陰性對(duì)照OD值的2.1倍，即為陽(yáng)性。
1. 包被：用0.05M，pH9.6碳酸鹽包被緩沖液將抗體稀釋至蛋白質(zhì)含量為1～10μg／ml。在每個(gè)聚苯乙烯板的反應(yīng)孔中加0.1ml，4℃過(guò)夜。次日，棄去孔內(nèi)溶液，用洗滌緩沖液洗3次，每次3分鐘。（簡(jiǎn)稱洗滌，下同）。
2. 加樣：加一定稀釋的待檢樣品0.1ml于上述已包被之反應(yīng)孔中，置37℃孵育1小時(shí)。然后洗滌。（同時(shí)做空白孔，陰性對(duì)照孔及陽(yáng)性對(duì)照孔）。
3. 加酶標(biāo)抗體：于各反應(yīng)孔中，加入新鮮稀釋的酶標(biāo)抗體（經(jīng)滴定后的稀釋度）0.1ml。37℃孵育0.5～1小時(shí)，洗滌。
4. 加底物液顯色：于各反應(yīng)孔中加入臨時(shí)配制的TMB底物溶液0.1ml，37℃10～30分鐘。
5. 終止反應(yīng)：于各反應(yīng)孔中加入2M硫酸0.05ml。
6. 結(jié)果判定：可于白色背景上，直接用肉眼觀察結(jié)果：反應(yīng)孔內(nèi)顏色越深，陽(yáng)性程度越強(qiáng)，陰性反應(yīng)為無(wú)色或極淺，依據(jù)所呈顏色的深淺，以“+”、“-”號(hào)表示。也可測(cè)O·D值：在ELISA檢測(cè)儀上，于450nm（若以ABTS顯色，則410nm）處，以空白對(duì)照孔調(diào)零后測(cè)各孔O·D值，若大于規(guī)定的陰性對(duì)照OD值的2.1倍，即為陽(yáng)性。
方法二 用于檢測(cè)未知抗體的間接法：
用包被緩沖液將已知抗原稀釋至1～10μg／ml，每孔加0.1ml，4℃過(guò)夜。次日洗滌3次。加一定稀釋的待檢樣品（未知抗體）0.1ml于上述已包被之反應(yīng)孔中,置37℃孵育1小時(shí),洗滌。（同時(shí)做空白、陰性及陽(yáng)性孔對(duì)照）于反應(yīng)孔中，加入新鮮稀釋的酶標(biāo)第二抗體（抗抗體）0.1ml，37℃孵育30-60分鐘，洗滌,zui后一遍用DDW洗滌。其余步驟同“雙抗體夾心法”的4、5、6。
（三） 試劑器材
1. 試劑
（1） 包被緩沖液（PH9.6 0.05M碳酸鹽緩沖液）:
NaCO31.59克 NaHCO3 2.93克 加蒸餾水至1000ml
（2） 洗滌緩沖液（PH7.4 PBS）：0.15M KH2PO4 0.2克 Na2HPO4·12H2O 2.9克 NaCl 8.0克KCl 0.2克 Tween-20 0.05％ 0.5ml 加蒸餾水至1000ml
?。?） 稀釋液:牛血清白蛋白（BSA） 0.1克 加洗滌緩沖液至100ml 或以羊血清、兔血清等 血清與洗滌液配成5～10％使用。
（4） 終止液（2M H2SO4）：蒸餾水178.3ml，逐滴加入濃硫酸（98％）21.7ml。
?。?） 底物緩沖液（PH5.0磷酸棗檸檬酸）:0.2M Na2HPO4（28.4克／L） 25.7ml 0.1M 檸檬酸（19.2克／L） 24.3ml 加蒸餾水50ml。
（6） TMB（四甲基聯(lián)苯胺）使用液:TMB（10mg／5ml無(wú)水乙醇） 0.5ml底物緩沖液（PH5.5） 10ml0.75％H2O2 32μl
?。?） ABTS使用液:ABTS 0.5mg 底物緩沖液（PH5.5） 1ml 3％H2O2 2μl
?。?） 抗原、抗體和酶標(biāo)記抗體。
（9） 正常人血清和陽(yáng)性對(duì)照血清。
2. 器材:
?。?） 聚苯乙烯塑料板（簡(jiǎn)稱酶標(biāo)板）40孔或96孔，ELISA檢測(cè)儀，50μl及100μl加樣器，塑料滴頭，小毛巾，洗滌瓶。
?。?） 小燒杯、玻璃棒、試管、吸管和量筒等。
?。?） 4℃冰箱，37℃孵育箱。
1. 試劑
（1） 包被緩沖液（PH9.6 0.05M碳酸鹽緩沖液）:
NaCO31.59克 NaHCO3 2.93克 加蒸餾水至1000ml
（2） 洗滌緩沖液（PH7.4 PBS）：0.15M KH2PO4 0.2克 Na2HPO4·12H2O 2.9克 NaCl 8.0克KCl 0.2克 Tween-20 0.05％ 0.5ml 加蒸餾水至1000ml
?。?） 稀釋液:牛血清白蛋白（BSA） 0.1克 加洗滌緩沖液至100ml 或以羊血清、兔血清等 血清與洗滌液配成5～10％使用。
（4） 終止液（2M H2SO4）：蒸餾水178.3ml，逐滴加入濃硫酸（98％）21.7ml。
?。?） 底物緩沖液（PH5.0磷酸棗檸檬酸）:0.2M Na2HPO4（28.4克／L） 25.7ml 0.1M 檸檬酸（19.2克／L） 24.3ml 加蒸餾水50ml。
（6） TMB（四甲基聯(lián)苯胺）使用液:TMB（10mg／5ml無(wú)水乙醇） 0.5ml底物緩沖液（PH5.5） 10ml0.75％H2O2 32μl
?。?） ABTS使用液:ABTS 0.5mg 底物緩沖液（PH5.5） 1ml 3％H2O2 2μl
?。?） 抗原、抗體和酶標(biāo)記抗體。
（9） 正常人血清和陽(yáng)性對(duì)照血清。
2. 器材:
?。?） 聚苯乙烯塑料板（簡(jiǎn)稱酶標(biāo)板）40孔或96孔，ELISA檢測(cè)儀，50μl及100μl加樣器，塑料滴頭，小毛巾，洗滌瓶。
?。?） 小燒杯、玻璃棒、試管、吸管和量筒等。
?。?） 4℃冰箱，37℃孵育箱。
（四） 注意事項(xiàng)
1. 正式試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)分別以陽(yáng)性對(duì)照與陰性對(duì)照控制試驗(yàn)條件，待檢樣品應(yīng)作一式二份，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。有時(shí)本底較高，說(shuō)明有非特異性反應(yīng)，可采用羊血清、兔血清或BSA等封閉。
2. 在ELISA中，進(jìn)行各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)條件的選擇是很重要的，其中包括:
（1） 固相載體的選擇：許多物質(zhì)可作為固相載體，如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙酰胺和纖維素等。其形式可以是凹孔平板、試管、珠粒等。目前常用的是40孔聚苯乙烯凹孔板。不管何種載體，在使用前均可進(jìn)行篩選：用等量抗原包被，在同一實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，觀察其顯色反應(yīng)是否均一性，據(jù)此判明其吸附性能是否良好。
?。?） 包被抗體（或抗原）的選擇：將抗體（或抗原）吸附在固相載體表面時(shí)，要求純度要好,吸附時(shí)一般要求PH在9.0～9.6之間。吸附溫度，時(shí)間及其蛋白量也有一定影響,一般多采用4℃18～24小時(shí)。蛋白質(zhì)包被的zui適濃度需進(jìn)行滴定：即用不同的蛋白質(zhì)濃度（0.1、1.0和10μg／ml等）進(jìn)行包被后，在其它試驗(yàn)條件相同時(shí)，觀察陽(yáng)性標(biāo)本的OD值。選擇OD值z(mì)ui大而蛋白量zui少的濃度。對(duì)于多數(shù)蛋白質(zhì)來(lái)說(shuō)通常為1～10μg／ml。
?。?） 酶標(biāo)記抗體工作濃度的選擇：首先用直接ELISA法進(jìn)行初步效價(jià)的滴定（見(jiàn)酶標(biāo)記抗體部份）。然后再固定其它條件或采取“方陣法”（包被物、待檢樣品的參考品及酶標(biāo)記抗體分別為不同的稀釋度）在正式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)里準(zhǔn)確地滴定其工作濃度。
?。?） 酶的底物及供氫體的選擇：對(duì)供氫體的選擇要求是價(jià)廉、安全、有明顯地顯色反應(yīng)，而本身無(wú)色。有些供氫體（如OPD等）有潛在的致癌作用，應(yīng)注意防護(hù)。有條件者應(yīng)使用不致癌、靈敏度高的供氫體，如TMB和ABTS是目前較為滿意的供氫體。底物作用一段時(shí)間后，應(yīng)加入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿以終止反應(yīng)。通常底物作用時(shí)間，以10-30分鐘為宜。底物使用液必須新鮮配制，尤其是H2O2在臨用前加入。
1. 正式試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)分別以陽(yáng)性對(duì)照與陰性對(duì)照控制試驗(yàn)條件，待檢樣品應(yīng)作一式二份，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。有時(shí)本底較高，說(shuō)明有非特異性反應(yīng)，可采用羊血清、兔血清或BSA等封閉。
2. 在ELISA中，進(jìn)行各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)條件的選擇是很重要的，其中包括:
（1） 固相載體的選擇：許多物質(zhì)可作為固相載體，如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙酰胺和纖維素等。其形式可以是凹孔平板、試管、珠粒等。目前常用的是40孔聚苯乙烯凹孔板。不管何種載體，在使用前均可進(jìn)行篩選：用等量抗原包被，在同一實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，觀察其顯色反應(yīng)是否均一性，據(jù)此判明其吸附性能是否良好。
?。?） 包被抗體（或抗原）的選擇：將抗體（或抗原）吸附在固相載體表面時(shí)，要求純度要好,吸附時(shí)一般要求PH在9.0～9.6之間。吸附溫度，時(shí)間及其蛋白量也有一定影響,一般多采用4℃18～24小時(shí)。蛋白質(zhì)包被的zui適濃度需進(jìn)行滴定：即用不同的蛋白質(zhì)濃度（0.1、1.0和10μg／ml等）進(jìn)行包被后，在其它試驗(yàn)條件相同時(shí)，觀察陽(yáng)性標(biāo)本的OD值。選擇OD值z(mì)ui大而蛋白量zui少的濃度。對(duì)于多數(shù)蛋白質(zhì)來(lái)說(shuō)通常為1～10μg／ml。
?。?） 酶標(biāo)記抗體工作濃度的選擇：首先用直接ELISA法進(jìn)行初步效價(jià)的滴定（見(jiàn)酶標(biāo)記抗體部份）。然后再固定其它條件或采取“方陣法”（包被物、待檢樣品的參考品及酶標(biāo)記抗體分別為不同的稀釋度）在正式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)里準(zhǔn)確地滴定其工作濃度。
?。?） 酶的底物及供氫體的選擇：對(duì)供氫體的選擇要求是價(jià)廉、安全、有明顯地顯色反應(yīng)，而本身無(wú)色。有些供氫體（如OPD等）有潛在的致癌作用，應(yīng)注意防護(hù)。有條件者應(yīng)使用不致癌、靈敏度高的供氫體，如TMB和ABTS是目前較為滿意的供氫體。底物作用一段時(shí)間后，應(yīng)加入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿以終止反應(yīng)。通常底物作用時(shí)間，以10-30分鐘為宜。底物使用液必須新鮮配制，尤其是H2O2在臨用前加入。
五、影響ELISA試驗(yàn)效果常見(jiàn)問(wèn)題原因分析及解決辦法
ELISA試驗(yàn)以靈敏度較高、特異性較好的特點(diǎn)在研究中得到了廣泛的應(yīng)用，但操作中的各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)試驗(yàn)的檢測(cè)效果影響較大，如不注意，有可能導(dǎo)致顯色不全、花板等結(jié)果。我將操作中各個(gè)環(huán)節(jié)常出現(xiàn)問(wèn)題的原因及解決辦法總結(jié)于下，以期給同行帶來(lái)一些啟發(fā)，提高試驗(yàn)質(zhì)量。
| 步驟 | 可能原因 | 解決辦法 |
| 選擇 試劑 | 選擇質(zhì)量?jī)?yōu)良的檢測(cè)試劑，嚴(yán)格按照試劑說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作， 操作前將試劑在室溫下平衡30-60分鐘。 | |
| 加 樣 | 1.血清或血漿標(biāo)本分離不好即進(jìn)行加樣； 2.手工操作中，加樣板過(guò)多造成加樣后放入孵箱前等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（特別是室內(nèi)溫度較高時(shí)）； 3.加完標(biāo)本再加酶試劑時(shí)酶濺出孔外。 | 1.標(biāo)本為血清：將血液先自然存放1-2小時(shí)后，再用3000rmp離心15分鐘；標(biāo)本為血漿：必須使用含抗凝劑的血液標(biāo)本收集管，采血后必須立即顛倒采血管混合5-10次，放置一段時(shí)間后，3000rpm離心15分鐘；若在幾天內(nèi)檢測(cè)，可放在2-8℃冰箱中，若要貯存，則置于-20℃的低溫冰箱內(nèi)。 2.加樣后及時(shí)放入孵箱。 3.加酶試劑后用吸水紙?jiān)诿笜?biāo)板表面輕拭吸干。 4.如果采用AT或其他全自動(dòng)加樣，選擇FAME或其他后處理儀器加酶試劑。 5.標(biāo)本較多時(shí)，請(qǐng)分批操作。 |
| 孵 育 | 1.孵育時(shí)未貼封片或加蓋，使標(biāo)本或稀釋液蒸發(fā)，吸附于孔壁，難于清洗*； 2.孵育時(shí)間人為延長(zhǎng)，導(dǎo)致非特異性結(jié)合緊附于反應(yīng)孔周圍，難以清洗*。 | 1.貼封片或加蓋； 2.按說(shuō)明步驟嚴(yán)格控制操作時(shí)間。 |
| 洗 板 | 1.采用手工洗板,孔與孔之間液體交叉。 2.采用半自動(dòng)洗板機(jī)洗板時(shí)，洗液量不足，導(dǎo)致洗板不*；洗板針堵塞，抽吸不*；洗板不暢，導(dǎo)致洗板效果差。 3.反應(yīng)板過(guò)多造成洗板等待時(shí)間長(zhǎng)。 | 1.保證洗液注滿各孔，洗板針暢通，洗完板后在吸水紙（選擇干凈、無(wú)或少塵的吸水材料）上輕輕拍干； 2.合理安排，或多用幾臺(tái)洗板機(jī)。 |
| 顯 色 | 1. 顯色劑配制后放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或使用過(guò)期顯色劑； 2. 加顯色劑時(shí)濺出孔外造成液體回流。 | 1. 顯色劑盡量在臨用前配制，堅(jiān)持不用過(guò)期顯色劑，肉眼可見(jiàn)淺藍(lán)色的TMB顯色劑不用； 2. 加樣時(shí)保持顯色劑不外流； 3.A、B液應(yīng)避免接觸金屬器械。 |
| 終 止 | 加終止液時(shí)產(chǎn)生較多氣泡，導(dǎo)致假陽(yáng)性增加。 | 加終止液時(shí)應(yīng)避免產(chǎn)生氣泡。 |
| 讀 板 | 讀板時(shí)板底不清潔。 | 應(yīng)保證酶標(biāo)板清潔。 |
| 全過(guò)程 | 1.整個(gè)操作過(guò)程中保證酶標(biāo)板不接觸次氯酸; 2.實(shí)現(xiàn)ELISA檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化，有效提高檢測(cè)質(zhì)量。 | |
注：在實(shí)際操作中，除了選擇優(yōu)良試劑外，必須嚴(yán)格按照操作步驟進(jìn)行操作，同時(shí)作好室內(nèi)質(zhì)控、室間質(zhì)評(píng)，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)檢測(cè)每一份標(biāo)本，才能保證檢測(cè)質(zhì)量?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)已有相當(dāng)數(shù)量的單位擁有全自動(dòng)酶標(biāo)儀，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)ELISA標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)、提高檢測(cè)質(zhì)量起到了重要作用。